随着雄心勃勃的能源计划获得知名人士、科技公司和学术机构的支持,今年太空太阳能的潜力层出不穷。几年前还只是一个白日梦,现在似乎越来越可行,因为绿色技术投资的增加极大地扩大了创新清洁能源项目的潜力。
太空太阳能发电预计将通过使用配备太阳能电池板的能量传输卫星来收集高强度、不间断的太阳辐射。使用巨大的镜子,太阳光线可以被反射到较小的太阳能收集器上,然后以微波或激光束的形式无线月,日本的一个公私合作伙伴宣布计划最早在2025年在太空中进行太阳能发电场的试验。由日本经济产业省领导的产业政府学术项目得到了京都大学研究人员的支持。这只是世界上几个雄心勃勃地计划以这种方式发电的集团之一。越来越多的公司一直在测试新技术,看看转换成微波的太阳能是否可以传输到地球上的接收站。如果成功,这将标志着可再生能源的巨大突破,因为无论天气条件如何,我们都可以日夜利用太阳能。
然而,实现这一目标绝非易事。最大的障碍之一是建立太阳能太空项目所涉及的极高成本。安装足以产生1 GW电力的巨型太阳能电池板可能耗资72亿美元。尽管成本高昂,但日本的研究人员对该项目的可行性越来越乐观,特别是因为该日本小组已经在2015年和2018年成功进行了微波功率水平传输和垂直传输测试。领导这项实验的科学家Shinohara Naoki表示:“如果我们能够在世界其他国家之前展示我们的技术,它也将成为与其他国家进行太空开发的谈判工具。”
但日本并不是唯一一个在天基太阳能发电方面取得进展的国家,因为英国也在新项目上进行了大量投资。6月,有消息称,一批英国大学和科技公司将获得政府近530万美元的资金用于开发天基太阳能。其中一个受益者是剑桥大学,该大学正在开发能够承受太空高辐射水平的超轻型太阳能电池板。与此同时,伦敦玛丽女王大学正在开发一种无线系统,以安全地将太阳能发射到地球。
英国能源安全大臣Grant Shapps表示:“我们正在实现一个巨大的飞跃,支持这项令人兴奋的技术的发展,并在准备发射时将英国置于这一快速新兴产业的前沿。通过赢得这场新的太空竞赛,我们可以改变我们为国家供电的方式,为子孙后代提供更便宜、更清洁、更安全的能源。”
根据2021年政府委托的一项独立研究,到2050年,天基太阳能发电有可能每年发电10 GW,足以满足英国四分之一的电力需求。如果成功,英国能源安全和净零排放部预计将创造一个价值数十亿英镑的行业,以及143000个新的就业机会。
这一概念现在得到了英国首位访问国际空间站的欧洲航天局宇航员Tim Peake的公众支持。他说,太空太阳能正在“变得绝对可行”。这要归功于将重型货物送入轨道的价格下降。欧空局今年委托进行了两项概念研究,一直在探索天基太阳能发电厂的潜力。它预计最早将在2025年向欧盟提交一份商业案例。
今年在美国,加州理工学院的研究人员声称首次成功地将太阳能从太空传输到地球。今年1月,他们发射了一艘名为MAPLE的原型航天器,简称“功率转移低轨道实验微波阵列”。领导该项目的教授Ali Hajimiri表示:“通过我们迄今为止进行的实验,我们得到了MAPLE能够成功向太空接收器传输功率的确认。我们还能够对阵列进行编程,将其能量导向地球,这是我们在加州理工学院检测到的。当然,我们曾在地球上对其进行过测试,但现在我们知道,它可以在太空之旅中幸存下来,KAIYUN(com)开云并在那里运行。KAIYUN(com)开云”
世界各地最近在天基太阳能方面的创新使这个看似牵强的概念变得越来越可行。如果成功,它有潜力通过利用太阳能提供稳定的昼夜电力来源,大幅推动可再生能源行业。(小晨编译)